IMPRESSORA 3D, VOCÊ (OU SUA EMPRESA) AINDA VAI TER UMA….

A impressão 3D é o processo pelo qual determinado material é fundido (extrusor) e unido em camadas, sob tutela computacional de um arquivo digital (CAD por exemplo) utilizando um software de movimentação de eixos coordenados (3D Modeling software), para a obtenção de formas geométricas planas (2D) que combinadas levam as volumétricas, ou em 3D.

A impressora 3D permite a produção de formas complexas de maneira rápida e segura, sem o uso de ferramentas, menos mão de obra, menos poluentes e menos material (e perdas) se comparado as formas tradicionais de fabricação.

São quatro os modelos e variáveis das impressoras 3D: cartesiano, delta, polar e scara, cada qual com suas particularidades construtivas e aplicações.

Histórico: As impressoras 3D estão visíveis no mercado desde 1980 e foi desenvolvida por Chuck Hull em 1983, o processo pioneiro foi o de estereolitografia que se propunha a curar uma resina com ultravioleta, gerando as raízes dessa nova tecnologia, porém o processo era lento levando de 6 a 8 semanas para terminar, trabalhoso e o equipamento era caro assim como a sua resina especial.

 

A evolução desse processo para a fusão de filamento impulsionou desde o profissional do setor privado, até o hobista ou pequeno proprietário que tinha como meta aproveitar dessa tecnologia de rápida prototipagem, e hoje é comum fabricarmos próteses, armas, alimentos, brinquedos, peças para construção civil, aeronáutica e automobilística, nanotecnologia, ciclismo, ferramentas, peças para carros antigos, etc. Hoje extremos estão sendo alcançados como na arquitetura em que casas são construídas em tempo recorde (seis vezes inferior a um método tradicional), usando areia e uma resina a base de magnésio .

 

O mercado de impressoras 3D expandiu e se consolidou bastante nos últimos anos e já existem vários fabricantes do produto no Brasil. A Kalatec Automação fornece vários produtos básicos envolvidos nessa fabricação como Guias MiniaturasFusos de esferasDrivers de Motores de PassoMotores de passo ou Servos Motores , AcoplamentosPLC´sIHM´s, etc.

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Desenvolvimento:  A impressão 3D padrão replica um protótipo em forma de camadas sobrepostas dispensadas regularmente, aonde uma resina, usada como matéria prima, atinge seu ponto de fusão e é dispensada camada por camada por um eixo cartesiano automatizado. Um software desse protótipo (em 3D instalado no computador) monitora todo o processo.

Após ou estudo ou a criação do modelo tridimensional do protótipo, será necessário criar o desenho no CAD ou na extensão usada pela impressora.

Basicamente, os materiais usados nas 3D por polímero são resinas plásticas, hoje em dia é muito comum usarmos o ABS (Acrilonitrila butadieno estireno) e o PLA (ácido polilático), hoje já é possível construir utilizando mais de 63 materiais diferentes, incluindo areia e cerâmica.

O material escolhido é determinante para o resultado do protótipo, devendo-se levar em consideração o acabamento final (fosco ou brilhante), a deformação e mesmo a contaminação do ambiente com a fusão da resina e a emissão de gases.

Depois de terminada, a peça entra no processo de acabamento aonde teremos que retirar os traços dos filamentos, partes ocas ou mesmo igualar as emendas de peças coladas feitas em processos diferentes, e para tal usamos um arsenal de produtos importados da funilaria automotiva como: como lixas, massas de correção (kombi filler), primer para adesão de tintas ou correção de pequenos defeitos, resina de poliéster, etc.

Existem também as impressoras 3D por fusão a laser, onde a matéria prima está em forma de um pó muito fino que é vinculado a um jato de laser de alta potência até que se funda para formar as camadas, mas este processo não é o alvo desse artigo.

Atualidade: A tecnologia está em uma bifurcação, o que era dirigido a prototipagem está atualmente ainda sendo guiada para a produção individualizada, aonde chegaremos a um ponto aonde cada residência terá uma impressora 3D para atender as  suas customizações, mas também para a produção em massa, o que demanda uma adequação as plataformas produtivas antes utilizadas, a estereolitografia com roupagem nova passa a ter importância nesse processo  chamada de CLIP (continuous liquid interface production) concede um processo construtivo continuo e não como o usual por camadas, e a matéria prima agora é a poliuretano ou rpu70 que é bombeada por potentes motobombas em um processo continuo sem a necessidade da alternância de reservatórios.

 

A matéria prima pode também ser metálica como alumínio, inox, bronze cobre e uma variedade de ligas (mais de 200), os polímeros são pulverizados a velocidades altíssimas (chegando a 3 vezes a velocidade do som), depositados nos metais e aglutinados por meio de um polímero, o processo com metais exige um processo adicional ao anterior, que é o de cura em fornos controlados responsáveis pelo processo de sinterização dos componentes, garantindo sua coesão, densidade e acabamento. Essa tecnologia substituirá processos clássicos da fabricação como o forjamento, fundição e a usinagem.

Empresas como a Ford já tem estudo de fabricar componentes como painéis com esse processo, a Adidas na fabricação de solado e a Bosch nos mancais dos motores, mas elas serão as primeiras no estouro de manadas a migrar para essa tecnologia que promete colocar no mercado em 2018 suas primeiras unidades, como a Carbon, Speed3D e a Studyo, empresas americanas já avançadas nessa tecnologia.

Conclusão: O universo das impressoras 3D é imenso e já consolidado no campo da prototipagem, as 3D conquistaram um importante espaço no processo de concepção de um projeto a sua fabricação.

 

 

Essa nova janela da produção em escala em alta velocidade que se abre agora, torna a impressora 3D ainda mais interessante, agora aos olhos da indústria com forte chance de estar relacionada aos processos fabris. Com essa nova tecnologia passamos dos protótipos de laboratório para produção em massa, adentrando ao chão de fábrica. Os pontos negativos como velocidade, acabamento, tamanho, uso impróprio e entre outros, estão evoluindo e se adaptando ao novo cenário.

Estamos aptos e prestes a substituir vários processos centenários, caros, dispendiosos, perigosos e consumidores de mão de obra e material (devido ao seu baixo rendimento), isso sem falar nos ambientes insalubres e no problema de contaminação que são fortemente atenuados com a nova tecnologia.

A humanidade vê novamente um salto quântico de tecnologia na direção do bem-estar.

 

 

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